第三章煤矿设计说明书

第三章井田开拓

第一节开拓方式及井口位置

一、矿井开拓方式

(一) 井田特点及其对井田开拓的影响

根据现有地质资料，本井田具有如下特点：

1. 井田全区位于国家二级保护野生植物——四合木保护区的工业实验区内，往西侧靠近四合木的核心区，仅东南侧原白音乌素煤矿现有工业场地已无四合木生长，适宜作为矿井工业场地。

2. 井田西部煤层埋藏深度大，主要可采煤层埋深260m～840m；主采煤层为9、16、17煤，煤层呈东西向倾斜，西低东高，倾角为8～12°，属于缓倾斜中厚煤层。

3. 本井田煤层属易自燃煤层，矿井为高瓦斯矿井。

4. 开采对象为煤层群，深浅部高差最大约460m。

5．井田内断层皆为倾向断层。

根据上述特点，本井田开拓应遵循如下原则：

1. 完全利用现有工业场地，减少对四合木的影响。

2. 尽可能考虑煤巷，少做岩巷。

3. 所有井巷工程，尤其是井筒不应穿过奥陶系石灰岩层。

(二) 原白音乌素煤矿概况

白音乌素煤矿为乡镇集体所有制，原井田面积0.932km2,设计能力为0.15Mt/a，采煤方法为炮采，开采9-2、10、16-1号煤层，因矿井生产能力不符合相关规定而停产。

原白音乌素煤矿现有一个主斜井和一个回风斜井，两井筒断面均很小，且井下巷道弯道较多，无法满足矿井主运输要求，改造工作量巨大，故利用价值不高。根据建设单位提供并经当地国土部门确认的以往采空区资料，井筒所穿地段位于原矿井的井下巷道及硐室上部（未开采）。老井采空区位于新开凿井筒东部，经计算老其影响范围在副斜

井井筒保护岩柱之外，故老井采空区不影响新开凿井筒的建设。故本次设计仍按可研推荐方案考虑，利用白音乌素煤矿原有工业场地。

(三) 矿井工业场地位置

根据本井田的位置和地形特点，结合原白音乌素煤矿现有工业场地，白音乌素煤矿现有工业场地为本矿井唯一可选的工业场地。

二、矿井开拓方案

本井田可采煤层多，煤层倾角8～12°，埋藏深度380～840m，井田内断层众多，且多沿煤层倾向方向展布。结合本井田煤层赋存条件、开采技术条件，本着合理开发全井田，合理集中生产，提高矿井机械化程度，初期井巷工程量少，节省投资，出煤早，建设工期短，生产环节简单，安全、高效、运营费低，经济效益好的原则，结合已有工业场地位置及不同的开拓形式，在可行性研究报告中，共提出两个井田开拓方案进行综合比较。其中方案一为斜井开拓，方案二为立井开拓。经综合比较，可研设计推荐方案一为斜井开拓方案。本次设计依然维持斜井开拓方案，并按照《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》（AQ1055-2008）3.3.1条相关规定，在可研报告确定井田开拓方式的基础上，后期在井田西部附近新开凿回风立井，解决矿井后期西部区域的通风问题，同时根据大巷布置方式的不同，提出两个不同方案进行比较。

(一) 方案一：斜井开拓，利用集中斜巷沿走向布置工作面

主、副、回风斜井均位于白音乌素工业场地内，主斜井净宽5.5m，井筒长度661m，倾角20°，装设带宽1200mm带式输送机提煤，设有架空乘人器检修胶带。副斜井净宽5.0m，井筒长度604m，倾角22°，地面装有单滚筒提升机提升降人员、物料。回风斜井净宽5.0m，井筒长度598m，倾角18°，作为全矿井的回风井。

以一个主水平开拓全井田，在16煤层设主水平，在9煤层设辅助水平。集中斜巷沿煤层倾向布置，分别在F30断层两侧平行布置，工作面采用走向长壁开采。集中胶带运输斜巷采用胶带输送机运输，集中辅助运输斜巷采用液压绞车牵引矿车运输分段接力提升。

全井田分六个采区，其中上组煤划分三个采区，即901、902、903采区，下组煤亦划分三个采区，即1601、1602、1603采区。

方案一主要优缺点：

优点：

(1) 工作面沿走向布置，主、辅运输系统简单，投资省；

(2) 移交井巷工程量省。

(3) 工作面排水系统简单、合理。

缺点：

(1) 初期工作面推进长度短，搬迁频繁。

(2) 矿井总体开拓工程量大，中、后期运输系统环节多，复杂。

(3) 集中轨道运输斜巷长，需分段提升，环节多。

(二) 方案二：斜井开拓，利用走向大巷沿倾斜布置工作面

主、副、回风斜井筒特征等同方案一。

以一个主水平开拓全井田，在16煤层设主水平，在9煤层设辅助水平。井筒落底后先平行F30断层沿煤层倾斜方向开凿中央运输斜巷至井田倾向

中部，然后南北方向分煤组在9、16煤层中分别布置水平大巷。工作面采用倾斜长壁开采。主运输斜巷采用胶带输送机运输，辅助运输斜巷采用液压绞车牵引矿车运输，水平大巷采用胶带机及蓄电池机车运输。

全井田分8个采区，其中上组煤划分四个采区，即901、902、903、904采区，下组煤亦划分四个采区，即1601、1602、1603、1604采区。首采工作面位于901、1601采区的第一个工作面位置。

方案二主要优缺点：

优点：

(1) 工作面推进长度长，利于接续。

(2) 水平大巷主、辅运输条件好。

缺点：

(1) 工作面采用仰斜开采，局部地段煤层倾角达16°以上，开采条件差。

(2) 初期工作面需布置专用排水巷，工程量大。

(3) 工作面巷道长距离大角度。主、辅运输安全条件差。

(4) 矿井移交工程量大，建井工期长。

两个开拓方案综合经济比较见表3-1-1。

表3-1-1 开拓方案技术经济比较表

综上比较，方案一具有主、辅运输可靠，移交工程量少、投资省、工期短、生产管理简单等优点。因此，设计推荐方案一。

第二节开拓部署

一、井筒数目

矿井设计的井筒数目与井田的开拓方式、矿井设计生产能力、需要的通风量、矿井设备的提升能力、工作制度、安全要求等因素有关。

本矿井为大型矿井，采用斜井开拓，根据设计的矿井主、辅运输量、需风量、设备生产能力等因素综合分析结果，本矿井初期共设三条井筒，即主斜井、副斜井、回风斜井。后期在井田西部开凿后期回风立井，解决矿井后期西部区域的通风问题，并兼做安全出口。

二、水平划分与标高确定

1. 水平划分

本矿井煤层为单斜构造，为缓倾斜煤层，煤层倾斜长度为2500～4000m，垂高为400～800m。为此提出两个阶段划分方案。

方案一：一阶段方案

整个井田为单一阶段，阶段倾斜长度为2500～4000m，阶段垂高为400～800m。

方案二：二阶段方案

整个井田为两个阶段，一阶段16煤层＋780以上部分，阶段垂高0～440m，斜长0～